本发明属于资源循环再生利用及化工生产领域，具体涉及一种用含锰除尘灰生产硫酸镁肥和硫酸锰的方法。
背景技术：
含锰除尘灰是通过一种火法选锰生产中高炉烟气经袋式收尘得到的除尘灰。主要成分为锰、氧化钾、镁，还含有Pb、As、Cd、Ni、Co等重金属成分。我国山西、内蒙古及华北周边地区有大量的冶炼高炉，每年产生数十万吨冶炼含锰除尘灰，加上历年堆存量可达几百万吨。目前，这些含锰除尘灰大多以简单堆放处理，造成了资源的极大浪费，遇到空气干燥季节，随风扬尘，对环境造成严重污染。
虽然，部分企业对含锰除尘灰采取了烧结，制团后再回炉利用，但这种处理方式消耗的量太少（添加比例小），且不能充分利用其中的有益成分，不能妥善处理含锰除尘灰，仍对环境造成二次污染。因此，对上述问题的解决尤为重要。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种用含锰除尘灰生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法，对含锰除尘灰进行了循环再生利用，简单实用、切实可行，特别是对其中钾的回收利用，经济价值尤为显著。
为达上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种用含锰除尘灰生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法，包括以下步骤：
（1）球磨：含锰除尘灰于球磨机中加水湿磨，湿磨后的物料过100目筛后，筛下物不低于物料总重量的98%；
（2）浸肥：将球磨好的物料放于溶浸槽中，在搅拌情况下向槽中物料通入二氧化硫气体，随着二氧化硫的通入，物料逐渐由碱性变为酸性，当pH值至5.0时，停止供二氧化硫气体；
（3）固液分离（一）：将浸肥后的物料用板框压滤机进行固液分离，滤液即为硫酸钾镁肥溶液；
（4）洗渣：将滤渣加水反复洗涤3-4次，使其中的硫酸钾、硫酸镁溶液与渣分离；
（5）浸锰：将步骤（4）洗涤后所得的滤渣加水调成固液比为1:2-2.5的料浆放入溶浸槽中，在搅拌情况下加入硫酸，将料浆PH值调整到1.0，然后通入二氧化硫气体反应浸锰，当PH值到1.5-2.0时，停止供二氧化硫气体，然后给料浆中加氧化剂除铁，加硫化剂除重金属杂质离子，最后加入中和剂调整PH值到5.1；
（6）固液分离（二）：将浸锰后的料浆用板框压滤机进行固液分离，滤液即为硫酸锰溶液；
（7）硫酸钾镁肥的制取：将步骤（3）所得硫酸钾镁肥溶液于浓缩槽中用蒸汽间接加热，蒸发浓缩至浓度40°Bé-50°Bé，转入冷却槽，冷却至30℃-50℃后，经离心机脱水，脱水后的晶体包装即为硫酸钾镁肥产品；
（8）硫酸锰的制取：将步骤（6）所得硫酸锰溶液于浓缩槽中用蒸汽间接加热，蒸发浓缩至浓度55°Bé-60°Bé后，经离心机脱水，再经烘干后包装即为硫酸锰成品。
进一步的，所述含锰除尘灰的主要成分及质量百分比为：锰15%-20%、氧化钾10%-20%、镁5%-13%、余量成分为Pb、As、Cd、Ni、Co重金属。
进一步的，所述步骤（2）中，向物料通入二氧化硫气体的时间为2.5-3.5h，使其PH值到达到5.0。
进一步的，所述步骤（5）中向物料通入二氧化硫气体的时间为5h-6h，使其PH值达到1.5-2.0，硫酸的用量为含锰除尘灰质量的28-32%，溶浸时间为3-5h，使料浆的PH值达到1.0。
进一步的，所述步骤（5）中，氧化剂为化工锰粉或双氧水，硫化剂为硫化钡或硫化钠，中和剂为碳酸钙、熟石灰、氢氧化钠中的一种，硫化剂、氧化剂、中和剂的用量，视含锰除尘灰中铁及重金属杂质量的高低做相应的调整。
本发明的优点：一种用含锰除尘灰生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法，回收利用了含锰除尘灰中的有益成分，一方面解决了含锰除尘灰堆放过程中引发的环境污染问题，另一方面生产出的硫酸钾镁肥和硫酸锰产品可为企业带来经济效益；利用含锰除尘灰生产硫酸钾镁肥和硫酸锰符合资源循环再利用、变废为宝的理念和思路，具有良好的社会、经济和环境效益。此外，我国是一个严重缺钾资源的国家，本发明对含锰除尘灰中钾的回收利用，经济价值尤为显著。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种用含锰除尘灰生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法：
选取含锰除尘灰20吨，水40吨；其中含锰除尘灰的成分为（质量百分比）：锰15.8%、氧化钾18.3%、镁7.3%，余量成分为Pb、As、Cd、Ni、Co重金属。
制备方法如下：
（1）球磨：将含锰除尘灰放入球磨机中加水湿磨，球磨后物料的粒度为,过100目筛的质量百分比占总物料的98%；
（2）浸肥：将球磨好的物料置于溶浸槽中，在搅拌的情况下向物料通入二氧化硫气体，3h后物料的PH值达到5.0，停止供二氧化硫气体；
（3）固液分离（一）：将浸肥后的物料用板框压滤机进行固液分离，压滤机型号XYM150/1250-U,压紧压力为20MPa，过滤压力为6kg/cm²，滤液即为硫酸钾镁肥溶液；
（4）洗渣：将固液分离后的滤渣加水反复洗涤3次，使其中的硫酸钾、硫酸镁溶液与渣分离；
（5）浸锰：将步骤（4）洗涤后所得滤渣加水调成固液比为1:2的料浆放入溶浸槽中，在搅拌情况下放入6吨的硫酸，将料浆PH值调整到1.0，然后通入二氧化硫气体反应浸锰，6h后料浆PH值到1.5，停止供二氧化硫气体，然后给料浆中加入0.3吨化工锰粉除铁，加0.2吨硫化钡除重金属杂质离子，最后加0.5吨碳酸钙调整PH值到5.1；
（6）固液分离（二）：将浸锰后的料浆用板框压滤机进行固液分离，压滤机型号XYM150/1250-U,压紧压力为20MPa，过滤压力为6kg/cm²，滤液即为硫酸锰溶液；
（7）硫酸钾镁肥的制取：将步骤（3）所得硫酸钾镁肥溶液于浓缩槽中用蒸汽间接加热，蒸发浓缩至浓度40Bé时转入冷却槽，冷却至30℃后，经离心机脱水，脱水后的晶体包装即为硫酸钾镁肥产品，产品经化验检测，符合GB/T20937-2007中的一等品要求；
（8）硫酸锰的制取：将步骤（6）所得硫酸锰溶液于浓缩槽中用蒸汽加热，蒸发浓缩至浓度55Bé后，经离心机脱水，再经烘干后包装即为硫酸锰成品，产品经化验检测，符合GB/T20937-2007中的标准。
实施例2
一种用含锰除尘灰生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法：
选取含锰除尘灰15吨，水32吨；其中含锰除尘灰的成分为（质量百分比）：锰19.2%、氧化钾15.6%、镁5.8%，余量成分为Pb、As、Cd、Ni、Co重金属。
制备方法如下：
（1）球磨：含锰除尘灰于球磨机中加水湿磨，球磨后物料的粒度为：过100目筛的物料占总量的99%；
（2）浸肥：将球磨好的物料置于溶浸槽中，在搅拌的情况下向物料通入二氧化硫气体，2.5h后物料的PH值达5.0，停止供二氧化硫气体；
（3）固液分离（一）：将浸肥后的物料用板框压滤机进行固液分离，压滤机型号XYM150/1250-U,压紧压力为20MPa，过滤压力为6kg/cm²，滤液即为硫酸钾镁肥溶液；
（4）洗渣：将固液分离后的滤渣加水反复洗涤3次，使其中的硫酸钾、硫酸镁溶液与渣分离；
（5）浸锰：将步骤（4）洗涤后所得滤渣加水调成固液比为1:2的料浆放入溶浸槽中，在搅拌情况下放入4.7吨的硫酸，将料浆PH值调整到1.0，然后通入二氧化硫气体反应浸锰，5h后料浆PH值到1.5，停止供二氧化硫气体，然后给料浆中加入0.3吨双氧水除铁，加0..15吨硫化钠除重金属杂质离子，最后加0.35吨碳酸钙调整PH值到5.1；
（6）固液分离（二）：将浸锰后的料浆用板框压滤机进行固液分离，压滤机型号XYM150/1250-U,压紧压力为20MPa，过滤压力为6kg/cm²，滤液即为硫酸锰溶液；
（7）硫酸钾镁肥的制取：将步骤（3）所得硫酸钾镁肥溶液于浓缩槽中用蒸汽间接加热，蒸发浓缩至浓度45Bé时转入冷却槽，冷却至35℃后，经离心机脱水，脱水后的晶体包装即为硫酸钾镁肥产品，产品经化验检测，符合GB/T20937-2007中的一等品要求；
（8）硫酸锰的制取：将步骤（6）所得硫酸锰溶液于浓缩槽中用蒸汽间接加热，蒸发浓缩至浓度58Bé后，经离心机脱水，再经烘干后包装即为硫酸锰成品，产品经化验检测，符合GB/T20937-2007中的标准。
实施例3
一种用含锰除尘灰生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法：
选取含锰除尘灰20吨，水41吨；其中含锰除尘灰的成分为（质量百分比）：锰14.3%、氧化钾11.7%、镁9.5%，余量成分为Pb、As、Cd、Ni、Co重金属。
制备方法如下：
（1）球磨：含锰除尘灰于球磨机中加水湿磨，球磨后物料的粒度为：过100目筛的物料占总量的98%；
（2）浸肥：将球磨好的物料置于溶浸槽中，在搅拌的情况下向物料通入二氧化硫气体，3.5h后物料的PH值达5.0，停止供二氧化硫气体；
（3）固液分离（一）：将浸肥后的物料用板框压滤机进行固液分离，压滤机型号XYM150/1250-U,压紧压力为20MPa，过滤压力为6kg/cm²，滤液即为硫酸钾镁肥溶液；
（4）洗渣：将固液分离后的滤渣加水反复洗涤3次，使其中的硫酸钾、硫酸镁溶液与渣分离；
（5）浸锰：将步骤（4）洗涤后所得滤渣加水调成固液比为1:2的料浆放入溶浸槽中，在搅拌情况下放入5吨的硫酸，将料浆PH值调整到1.0，然后通入二氧化硫气体反应浸锰，5.5h后料浆PH值到1.5，停止供二氧化硫气体，然后给料浆中加入0.3吨化工锰粉除铁，加0.2吨硫化钡除重金属杂质离子，最后加0.5吨碳酸钙调整PH值到5.1；
（6）固液分离：将浸锰后的料浆用板框压滤机进行固液分离，压滤机型号XYM150/1250-U,压紧压力为20MPa，过滤压力为6kg/cm²，滤液即为硫酸锰溶液；
（7）硫酸钾镁肥的制取：将步骤（3）所得硫酸钾镁肥溶液于浓缩槽中用蒸汽间接加热，蒸发浓缩至浓度50Bé时转入冷却槽，冷却至50℃后，经离心机脱水，脱水后的晶体包装即为硫酸钾镁肥产品。产品经化验检测，符合GB/T20937-2007中的一等品要求；
（8）硫酸锰的制取：将步骤（6）所得硫酸锰溶液于浓缩槽中用蒸汽间接加热，蒸发浓缩至浓度60Bé后，经离心机脱水，再经烘干后包装即为硫酸锰成品，产品经化验检测，符合GB/T20937-2007中的标准。